文．圖／蔡正賢 行政院農業委員會苗栗區農業改良場副研究員
為推動循環農業，行政院農業委員會苗栗區農業改良場發展落葉堆肥製作技術，善加利用落葉、雜草和家庭廚餘製作堆肥，變身農地土壤改良劑，綜合增進農地田力。落葉堆肥好處多：①緩和土壤溫度變化，②促進土壤水分涵養，③增加土壤生物活性，④增強植物根系穿透力，⑤提高有機質肥料利用，⑥減輕病蟲危害。
在自然環境下，落葉構成了土壤的有機質層，促進土壤化育、水資源涵養與養分循環，影響長遠。可惜我們經常將它們當成無用的資材，任意清理或棄置，錯失了回歸土壤的機會。為了善用這寶貴的資源，製作落葉堆肥是可行的處理方式。堆肥過程利用有機資材中的微生物或外加的菌劑，經過分解、轉換及聚合的作用，最後形成一種穩定形態的物質。堆肥成品為粉狀固體，可直接施用於田間，促成養分循環再利用，並可作為農地土壤改良劑，綜合增進農田地力。
落葉自然資源 利用微生物堆肥化
製作落葉堆肥過程是藉由微生物的連續作用，而將有機物質分解成高腐植質的自然過程，步驟如下：
．粉碎
過長的枝條或過大的殘體不利於分解，應適度粉碎至長度5公分內。料源收集過程通常含有雜物，例如垃圾或石塊，應人工撿除後再粉碎。
．平鋪後添加微生物
市面有很多堆肥專用微生物製劑可以使用，將粉碎後的落葉平鋪於地面，均勻澆上稀釋後的微生物菌液，就完成微生物接種，以協助落葉分解。市面買的腐熟堆肥或是自製的舊堆肥，是很好的微生物來源，於平鋪的落葉層上均勻撒上一層腐熟堆肥，也是接種微生物的好方法。落葉的碳氮比例高，微生物分解速度緩慢，若不在意分解速度，可以不須添加含氮資材。添加含氮資材（例如咖啡渣），可以調整碳氮比例，有利微生物生長，加速分解。
．堆置
將接種微生物後的材料堆置至約1.5公尺高。堆置高度不足時，水分損失較快，應及時補充，堆置高度過高，材料容易壓實，通氣容易不足，且越深者越嚴重，容易延滯堆肥化時程。堆置後不需蓋上塑膠布，以避免氧氣供應不足，露天堆置因陽光照射容易散失水分，最好於有遮陰的設施內進行。
．調整水分
堆置過程中，水分應維持在55～65％之間，澆水後單手握起堆肥材料，有水滲出而不滴下為佳，或者澆水時看到地面有水滲出，即可停止補充水分。堆肥過程產生高溫，水分散失快，必須確保堆置過程水分足夠。當水分含量低於30％時，微生物的生長就被抑制。相反地，堆肥也不可過溼，水分含量高於70％時，空氣不足易造成厭氣狀態，堆肥醱酵速度變得很慢。
．翻堆
落葉堆積醱酵期間，表面的材料容易散失水分，而較深的材料氧氣逐漸不足，進而降低落葉分解速度。翻堆可讓各深度的材料均勻獲得水分與氧氣，以加快分解速度。可以觀察表面水氣的變化，分解速度高時，水氣亦很明顯，若水氣停止代表分解速度下降，此時即可翻堆。或者也可以觀察溫度變化，分解速度高時，溫度會上升至60～70°C，當溫度降至低於50°C時，分解速度降低，即可翻堆。翻堆數次後，水氣不再生成，溫度也不再上升，落葉逐漸變為深褐色，質地也變為細碎鬆軟，將落葉堆肥適度過篩，即完成堆肥製作。
農地利用落葉堆肥 有效改善土壤
已完成醱酵的腐熟落葉堆肥含營養元素、有機質及腐植質等物質，可長期供應作物養分，對土壤理化及生物性質的改善亦有助益，具體功能說明如下。
．緩和土壤溫度變化
土壤溫度會影響種子發芽、幼苗生長及根系發育，裸露的土壤表面水分及溫度變化劇烈，通常不利根系伸展。落葉堆肥是極佳的緩衝物質，可調節土壤溫度，保持土壤溼度。短期葉菜於種子播種後，表面敷蓋1～2公分厚度的落葉堆肥，可以確保種子發芽，並於後續確保幼苗生長及根系發育。亦可作為果樹、景觀作物或庭院植物的表土敷蓋物，若天氣乾燥及高溫，可在其上撒布一層較粗、顆粒較大的落葉堆肥，隔絕高溫效果更好。
．促進土壤水分涵養
健康的土壤必須能接受、保持水分，以供應作物生長。裸露的土壤構造容易受雨滴破壞，使細小物質洗入孔隙，土壤表面形成薄而密實的膠結表皮，影響水分滲入，降雨時，雨水多停留在土表，阻礙土壤透氣，並成為逕流損失，水分很少被土壤吸收。於土壤表面撒布落葉堆肥，敷蓋完整後的土面能完全吸收雨滴的打擊能量，可避免土壤結皮，使地表保持最佳的水分入滲能力，雨水多能入滲至土壤深層，增加土壤有效水分含量。另一方面，落葉堆肥犁入土壤，由於質地疏鬆、孔隙多、保溼性強，可以貯存更多水分，使作物能在乾旱逆境下健康成長。
．增加土壤生物活性
落葉堆肥可以成為蚯蚓、變形蟲、線蟲、昆蟲幼蟲、軟體動物等分解者的棲地，這些分解者將落葉堆肥分解，並釋放出礦物養分，其他生物得以吸收此等養分並再利用。落葉堆肥也為土壤微生物族群提供生存所需的能源，因此能促進土壤微生物的族群和活性且維持生態環境的平衡，例如研究指出，土壤中有機質含量和土壤中菌根菌孢子數量，呈現很高的正相關。這些本來要花錢購買的微生物資材，只要施用落葉堆肥，同樣可以免費取得。
．增強植物根系的穿透力
落葉堆肥經由土壤生物分解後，分解的物質再聚合為腐植質，可促進土壤團粒形成，是土壤顆粒因有機質與黏粒膠結而產生的團狀構造，大小不超過2或3公分。與巨大土塊不同，好的土壤構造疏鬆且孔隙度大，大大降低土壤密實程度，使土壤通氣及透水性良好，且由於腐植質保水能力強，使土壤鬆軟，穿透阻力低，非常有利於根系伸展。
．提高有機質肥料利用
有機質肥料中養分的緩慢釋放對作物品質有利，但仍有其前提，那就是必須能控制其分解。作物種植後生長速率逐漸升高，基肥施用有機質肥料可提供充足養分滿足作物需求。但是接近收穫期，生長速率降低，若有機質肥料殘留量過高，遇高溫或雨水會持續供應氮，對品質不利。為避免收穫期土壤養分過多殘留，有機質肥料必須盡早被分解利用。有機質肥料搭配腐熟落葉堆肥，可使微生物活動增加，到處可見菌絲等活動跡象，及時分解利用有機質肥料，屆收穫期時，就可以降低肥料殘留，提高作物品質。
．減輕病蟲危害
以環境永續為前提，從土壤照顧起，培養土壤肥力以抑制病害逐漸受到採用。首先利用地面敷蓋落葉堆肥，營造良好土壤環境，改善水分涵養與作物根系發展，強化作物養分吸收；落葉堆肥犁入土壤可以增加土壤腐植質，促進土壤團粒形成，成為微生物庇護所，並利用堆肥中的物質提供微生物能源，使土壤微生物繁衍，增加土壤微生物歧異度進一步制衡病蟲害，還可以促進土壤中有益生化反應，供應激素與養分，進而達到促進作物生長的效果。
落葉堆肥製造流程
2. 粉碎。
3. 平鋪後添加菌液，並加水至地面有水滲出。
5. 堆置過程中可見水氣產生。
6. 調整水分至地面有水滲出。
8. 過篩。
9. 過篩後成品。
提升土壤品質 作物健康＋永續生產
到處可見的落葉是寶貴的資源，善用這些資源製作堆肥並施用於農地，能吸引土壤生物棲息及覓食，使生物多樣性更豐富，敷蓋地表能保護土壤，可減緩土壤沖蝕與劣化，亦增加土壤孔隙率及提高入滲率的功能，進而有利於土壤品質，落葉堆肥的腐植質也是影響土壤物理、化學、生物性質差異的主要因素，對於作物健康與永續生產有極重要意義。
更多文章請見《豐年雜誌》2022年12月號
